结肠-26癌荷瘤小鼠为癌症恶病质的研究模型
November 30th, 2016
携带结肠 26 （C26） 癌的小鼠代表了癌症恶病质的经典模型。进行性肌肉萎缩与肿瘤生长、肌肉特异性泛素连接酶的过度表达和肌肉横截面积的减少有关。还观察到脂肪减少。恶病质以时间依赖性方式进行研究，消瘦的严重程度越来越严重。
该协议的总体目标是在可重复的庄园中执行 Colon 26 In Vivo 模型，并正确研究与肿瘤生长相关的进行性肌肉萎缩和虚弱。该模型可以帮助回答癌症恶病质领域中关于肿瘤诱导的肌肉损失、肌肉无力、肌肉分解代谢增加和过度炎性细胞因子水平的关键问题。该实验模型的主要优点是，随着消瘦严重程度的增加，变化与恶病质表型一致，可以很容易地在时间依赖性庄园中开始。
演示这些程序的是我实验室的技术人员 Rafael Barreto 和 Teresa Zimmer 小组的博士生 Joseph Rupert。要植入 C 26 肿瘤，请使用无菌的 1 毫米胰岛素注射器，配备 26 号针头，将 1 次 10 次皮下和肩胛间注射到个体、成人、CD 2 F 1 小鼠的脂肪垫中。肿瘤注射后将动物放回笼子，并进行监测。
检查小鼠，并每天记录它们的体重。当肿瘤宿主的体重减轻与对照动物相比达到初始体重的 5%、10% 或 15% 时，通过心脏穿刺抽取 1 比 1 点 5 毫升血液，并将单个血样转移到空的 18 毫克钾 EDTA 管中。将试管放在冰上，直到收集完所有血液。
然后，离心样品，在离心结束时收集血浆和血清。为避免进一步污染，请将 70% 乙醇喷洒在整个身体上。然后将动物仰卧放在解剖床上，并将一个后肢连接到升高的滴定管夹上，以垂直伸展肢体。
使用 Dumont 镊子，抓住后肢的浅表皮肤，并使用弯曲的细剪刀轻轻去除皮肤和筋膜，露出下肢的底层肌肉腹部。通过起源于股骨后外侧和内侧髁来识别下肢后肢的腓肠肌，并将其插入跟骨，切入跟骨肌腱。使用镊子抓住腓肠肌的远端，将肌肉腹部拉向其原点。
然后，用剪刀在肌肉的起点剪下肌肉，尽可能靠近股骨，并将肌肉转移到预先称重的盘子中。立即称量培养皿，并将肌肉转移到预先标记的冷冻管中。接下来，从胫骨前外侧表面的起点和通过其远端肌腱插入内侧楔骨的部位识别胫骨前肌。
然后，用食指和拇指抓住脚的手指，并将 Dumont 镊子的尖端立即插入胫骨远浅肌腱下方。移动镊子，使钝侧可用于将胫骨肌腹部与下面的结缔组织分离，并使用细弯曲的剪刀剪断远端肌腱。然后，在原点切开肌肉，尽可能靠近胫骨。
收集完所有肌肉后，将含有异戊烷的 50 毫升塑料烧杯的下半部分浸入液氮中。当异戊烷变得略微粘稠，烧杯内可见纯白色层压板衬里时，将几滴包埋介质倒在卡盘上。然后，通过肌腱拾取一块肌肉，并小心地将新鲜肌肉的末端放在包埋介质的顶部。
相对于软木塞垂直握住它。然后，保持肌肉垂直，将夹头和附着的肌肉浸入异戊烷浴中 7 到 15 秒，直到组织完全冻结。冷冻良好的标本将呈现白垩白色。
然后，将肌肉放入标本管中，立即储存在零下 80 摄氏度。为了保存 RNA 和酶结构以及胫骨样品，需要在提取后尽快冷冻肌肉组织。要对冷冻的肌肉组织进行切片，首先将低温恒温器内室的工作温度设置为负 23 摄氏度。
让零下 80 摄氏度的样品适应工作温度几个小时。然后，在垂直于安装轴的肌肉中腹部区域获得试样的多个 8 微米厚的部分。在切割时收集室温载玻片上的切片。
将样品保存在低温恒温器室内，直到收集完所有切片。然后，将样品储存在零下 80 摄氏度直至进一步分析。C 26 肿瘤生长动力学显示注射后前 7 至 8 天为滞后期，随后是 4 至 5 天的指数细胞生长。
肿瘤质量最终达到动物体重的约 10%。荷瘤小鼠在实验期结束时显得消瘦，并表现出凌乱的皮毛。骨骼肌重量减轻 20% 至 30%。
心肌的重量也显着减轻。尽管与其他肌肉相比，程度较小。有趣的是，肝肿大和脾肿大通常也见于肿瘤宿主。
而脂肪量与骨骼肌量相似，严重消耗。骨骼肌重量减轻也与肌纤维大小的减小一致，并且与之成正比。通过肌肉纤维横截面积的免疫荧光形态学评估观察到。
特别是，频率分布分析表明，在 C 26 轴承小鼠中，纤维尺寸越来越小。表明在 C 26 肿瘤存在的情况下，整个肌肉会萎缩。通过 HNE 分析也可以观察到类似的结果。
尽管与癌症生长相关的肌肉横截面积的变化幅度略有不同。正确使用 C 26 模型可以研究肿瘤衍生的恶病质。该模型与人类疾病非常相似，显示质量总体减少以及肌纤维萎缩、炎症和高分解代谢。
进行本实验时，可以改变其中 6 只小鼠的品系、肿瘤细胞的来源和数量以及植入部位。此类修改可能导致预期结果的差异。尽管存在一些已知的局限性，例如非生理生长环境、对 IL 六作用的依赖性以及必须使用 CD 2 F one 或 Valve C 小鼠，但 C 26 模型为理解癌症诱导恶病质的分子机制做出了巨大贡献。
看完这个视频后，你应该对如何复制 C 26 癌症恶病质模型有一个很好的了解，以研究通常与肿瘤发展同时发生的进行性肌肉萎缩和无力。请注意，使用 C 26 模型需要熟悉正确的动物处理技术。应始终使用最佳实践来尽可能人道地执行此协议。
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概述
本文介绍了一种用于研究小鼠癌症恶病质的结肠26体内模型的协议。该模型可用于研究与肿瘤生长相关的渐进性肌肉萎缩和虚弱。
关键研究组成部分
科学领域
- 癌症恶病质
- 肌肉萎缩
- 动物模型
背景
- 结肠-26（C26）癌瘤模型是癌症恶病质的经典表现。
- 它的特点是由于肿瘤生长导致的肌肉萎缩和脂肪流失。
- 渐进性肌肉萎缩与增加的肌肉特异性泛素连接酶有关。
- 恶病质的严重程度以时间依赖的方式进行研究。
研究目的
- 重复执行结肠26体内模型。
- 研究肿瘤诱导的肌肉损失和虚弱。
- 探索肿瘤生长与肌肉分解之间的关系。
使用的方法
- 使用无菌胰岛素注射器植入C26肿瘤。
- 将肿瘤细胞皮下注射到成年CD2F1小鼠的脂肪垫中。
- 观察肿瘤注射后的动物。
- 时间依赖的恶病质进展观察。
主要结果
- 展示一致的恶病质表型变化。
- 确定肌肉分解增加和高水平的炎症细胞因子。
- 建立一个可重复的癌症恶病质研究模型。
- 对与肿瘤相关的肌肉萎缩机制的见解。
结论
- 结肠26模型对研究癌症恶病质是有效的。
- 它提供了对肌肉萎缩机制的宝贵见解。
- 未来的研究可以在此模型的基础上探索治疗干预。
常见问题
Executive Industry Relevance
The Colon-26 carcinoma tumor-bearing mouse model provides a robust, reproducible system for studying cancer cachexia, a major barrier to therapeutic efficacy in oncology pipelines. This model enables mechanistic de-risking of muscle wasting and systemic inflammation, supporting predictive confidence in target validation and translational research. Its alignment with human cachexia phenotypes makes it a critical tool for portfolio triage and early-stage therapeutic hypothesis testing.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of tumor-induced muscle catabolism and systemic inflammatory pathways.
- Supports functional target validation by quantifying muscle-specific ubiquitin ligase expression.
- Facilitates biological de-risking of cachexia mechanisms relevant to oncology assets.
- Provides a platform for evaluating the impact of candidate interventions on muscle wasting.
Screening & Assay Development
- Delivers standardized protocols for tissue collection, muscle freezing, and fiber size quantification.
- Ensures reproducibility and comparability of cachexia phenotypes across studies.
- Enables quantitative assessment of muscle mass, fiber cross-sectional area, and cytokine levels.
- Prepares validated biological samples for downstream molecular and histological assays.
Translational & Preclinical Research
- Models disease-relevant cachexia phenotypes observed in human cancer patients.
- Supports continuity from mechanistic discovery to preclinical validation of anti-cachexia strategies.
- Aligns with translational biomarker development through measurement of muscle atrophy and inflammatory mediators.
- Informs risk-adjusted advancement decisions for cachexia-modifying therapeutics.
Pipeline & Workflow Integration
This model integrates into the oncology discovery continuum from early mechanistic studies through preclinical candidate evaluation.
- Discovery Biology: Enables hypothesis testing of tumor-driven muscle wasting and inflammatory signaling.
- Screening: Provides reproducible, quantitative outputs for muscle mass and fiber size changes.
- Analytics: Supports statistical comparison of cachexia severity and molecular markers between experimental groups.
- Translational Research: Bridges preclinical findings to human cachexia by mirroring key disease features.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized, widely adopted model for cross-program cachexia research.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in cachexia target validation and mechanistic understanding.
- Operational Value: Promotes reproducibility, standardization, and scalability across studies and teams.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk for oncology assets.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of cachexia-modifying candidates and supports cross-functional collaboration.
Implementation Considerations
- Requires expertise in animal handling, tissue dissection, and cryopreservation techniques.
- Demands access to cryostats, histological equipment, and quantitative analytical platforms.
- Necessitates protocol standardization across teams to ensure reproducibility.
- Adaptation may be needed for different mouse strains or tumor cell sources.
- Limitations include non-physiologic tumor growth environment and IL-6 dependency.
